太陽能作為近年來備受推崇的新能源，應(yīng)用十分廣泛，而太陽能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，對太陽能是否得以合理使用影響巨大。為了提高光電的轉(zhuǎn)換效率，科學(xué)家們利用當(dāng)今最先進(jìn)的技術(shù)，如激光等，用來完善太陽能電池。近日，德國科學(xué)家利用激光首次成功測得太陽能電池缺陷。

     慕尼黑大學(xué)（Ludwig-Maximilians-Universität München，LMU）Bert Nickel博士帶領(lǐng)的研究團隊近期研發(fā)出一種新型手段，用以探測太陽能電池的材料缺陷。該小組首次利用激光對材料進(jìn)行局域激發(fā)，成功實現(xiàn)了有機薄膜太陽能電池活性層（active layer）的功能表征。

科學(xué)家利用激光首次成功測得太陽能電池缺陷

    太陽能電池利用光子激發(fā)活性層中的分子，并產(chǎn)生電子-空穴對，最終實現(xiàn)光-電轉(zhuǎn)換。這些光生載流子會被集電極吸收，所需時間則取決于活性層的細(xì)微結(jié)構(gòu)。若局部區(qū)域存在缺陷，原子的規(guī)則排列被破壞，便形成一個局部載流子陷阱，從而減小光電流。

    研究報告的主要作者Christian Westermeier介紹：“我們利用激光對材料進(jìn)行光柵掃描，并以旋轉(zhuǎn)式衰減器等各類裝置調(diào)制聚焦光束，從而直接映射出有機薄膜中缺陷的空間分布。這是前人從未做過的工作，也是本研究的一項重大的突破。”

    通過LMU研發(fā)的新型成像手段，研究人員可以利用激光來探測局部缺陷對電流的影響。相關(guān)研究成果已發(fā)表在《先進(jìn)材料》(Advanced Materials)上。

    利用激光成功探得太陽能電池的材料缺陷，是太陽能領(lǐng)域的一項重大突破，該項研究將有利于科學(xué)家避害趨利，研發(fā)出更好的太陽能電池，從而將光電的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到最優(yōu)化。